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《基于多信息融合的老人跌倒檢測系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文基于多信息融合的老人跌倒檢測系統(tǒng)作者姓名：嚴遠忠指導教師：歐勇盛研究員中國科學院深圳先進技術研究院徐天添副研究員中國科學院深圳先進技術研究院學位類別：工程碩士學科專業(yè)：電子與通信工程培養(yǎng)單位：中國科學院深圳先進技術研究院2018年11月1FallDetectionSystemForElderlyBaseOnMultipleInformationFusionAthesissubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesinpartialfulfillmentoftherequirementfort
2、hedegreeofMasterofEngineeringinElectronicsandCommunicationEngineeringByYanYuanzhongSupervisor:OuYongshengShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology,ChineseAcademyofSciencesJune20183摘要摘要老年人跌倒受傷的問題已經(jīng)隨著人口老齡化顯得非常突出，因此許多基于自動跌倒檢測系統(tǒng)被開發(fā)出來。但是現(xiàn)在主流的跌倒算法既不實用，也不準確。本研究通過研發(fā)設計出老人跌倒檢測硬件系統(tǒng)并提出了一種新的基于多
3、信息融合的跌倒檢測算法，本研究先分析了老年人跌倒的特征，然后基于跌倒特征選取合適的傳感器，接著設計好跌倒檢測系統(tǒng)的硬件電路。我們使用配備了九軸慣性傳感器的跌倒檢測系統(tǒng)來獲取老人盆骨位置的運動數(shù)據(jù)。最后本研究提出跌倒檢測算法，該算法采用四元數(shù)卡爾曼濾波器將加速度計、陀螺儀和地磁計融合成一組新的數(shù)據(jù)。然后再將數(shù)據(jù)通過兩階段閾值法進行跌倒識別。閾值法的第一個階段是姿態(tài)檢測，判斷老人處于什么樣的運動姿態(tài)。第二階段是老人運動劇烈強度檢測，主要是通過第一階段檢測老人是否處于躺臥姿態(tài)；如果老人處于躺臥姿態(tài)，則此時檢測老年人在前1s這個時間片內的運動劇烈程度，最終通過
4、運動劇烈程度來分析出是否跌倒。而在跌倒檢測的同時，對于心率傳感器輔助量也在并行的分析，如果老人處于危險狀態(tài)發(fā)出預警，完成此次跌倒檢測的任務。該算法具有計算量小、實時性好并且檢測精度高、檢測方便的特點。關鍵詞：老年人，跌倒檢測，卡爾曼濾波器，姿態(tài)檢測，活動強度IAbstractAbstractWiththeagingofthepopulation,fallrelatedinjuriesareacentralproblemfortheelderlypeople,thereforemanyautomatedfalldetectorshavebeendevel
5、oped.Butprevalentmethodsareneitherpracticalnorpoorinaccuracy.Inthisresearch,wedesignthehardwaresystemoftheoldman'sfalldetectionandproposesanewfalldetectionalgorithmbasedonmulti-informationfusion.firstly,weanalyzethecharacteristicsoftheoldpeople'sfall,thenselecttheappropriatesens
6、orbasedonthefallfeature.Next,designthehardwarecircuitofthefalldetectionsystem.Afalldetectionsystemwithanine-axisinertialsensorisusedtoacquirethemotiondataofthepelvicpositionoftheelderly.Finally,afalldetectionalgorithmisproposed,whichusesaquaternionKalmanfiltertofusetheinformatio
7、nfromaccelerometer,gyroscopeandgeomagnetismsothatitcanformmoreaccurateobservationdata.Andthenweusethetwo-stagethresholdmethodtoidentifythefalls,thefirststageofthethresholdmethodisposturedetectiontodeterminewhatpostureoftheoldmanisin.Thesecondstageistheactivityintensityanalysis,m
8、ainlythroughthefirststagetodetectwhethertheoldm
